導(dǎo)語：汽車自動(dòng)泊車技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升，城市私家車的數(shù)量也越來越多，這就給城市的交通造成一定的堵塞，泊車面積也越來越小，面對(duì)著較為復(fù)雜的城市環(huán)境，對(duì)于新手而言，泊車成為了較為困難的問題，在停車期間容易產(chǎn)生各樣風(fēng)險(xiǎn)，而通過自動(dòng)泊車技術(shù)，則能夠有效解決這一問題，本文主要針對(duì)自動(dòng)泊車系統(tǒng)系統(tǒng)組成和工作機(jī)理進(jìn)行闡述，并分析了具體的應(yīng)用策略以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)泊車技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)汽車工業(yè)不斷發(fā)展，汽車智能化已經(jīng)成為未來發(fā)展的重要趨勢(shì)，而自動(dòng)泊車系統(tǒng)則是推動(dòng)我國(guó)汽車向著智能化方向不斷邁進(jìn)的重要環(huán)節(jié)，隨著城市人口不斷增多，車輛數(shù)目也隨之增加，導(dǎo)致泊車位面積不斷減小，而自動(dòng)泊車技術(shù)則發(fā)揮了重要作用，能夠有效減少泊車風(fēng)險(xiǎn)，通過該系統(tǒng)能夠使汽車自動(dòng)尋找合適車位，極大的減少了泊車難度，對(duì)于促進(jìn)汽車事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

１自動(dòng)泊車技術(shù)的系統(tǒng)組成與工作機(jī)理

自動(dòng)泊車技術(shù)屬于智能化技術(shù)，在汽車事業(yè)發(fā)展的進(jìn)程當(dāng)中，具有著極為關(guān)鍵的作用，對(duì)于推動(dòng)汽車技術(shù)的進(jìn)步意義重大。自動(dòng)泊車系統(tǒng)，主要由傳感器、控制單元、執(zhí)行器以及人際交互系統(tǒng)等共同組成，能夠有效識(shí)別周圍環(huán)境，借助傳感器傳達(dá)信息，通過人機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行指揮操作，最后由控制單元發(fā)出指令，借助執(zhí)行器完成自動(dòng)泊車功能。其中，傳感器能夠?qū)χ車鷶?shù)據(jù)進(jìn)行有效采集，并且還能夠針對(duì)汽車自身的狀態(tài)進(jìn)行全面感知。針對(duì)于數(shù)據(jù)收集，往往會(huì)通過兩種方式，分別為圖像采集以及距離探測(cè)，前者是借助攝像裝置來完成，后者則是通過超聲波技術(shù)來完成。如此能夠有效采集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以及停車位的具體情況，針對(duì)于汽車自身的狀態(tài)，可以借助輪速傳感器、陀螺儀等對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效檢測(cè)。控制單元主要負(fù)責(zé)接收信號(hào)，借助傳感器獲取信息之后，便將收集到的數(shù)據(jù)傳遞給控制單元，控制單元有效分析當(dāng)前停車位的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)該車位是否能夠完成停車進(jìn)行判斷，并規(guī)劃出最適合的停車路線。不僅如此，還能夠?qū)⑼＼嚨恼麄€(gè)過程所需要用到的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)角等數(shù)據(jù)，通過信號(hào)的形式發(fā)給執(zhí)行器，最終由執(zhí)行器完成相關(guān)操作命令。而執(zhí)行器作為重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能夠按照控制單元提供的指令進(jìn)行操作，進(jìn)而使汽車完成自動(dòng)轉(zhuǎn)向以及停車。在實(shí)際操作的過程當(dāng)中，汽車需要泊車時(shí)，通過前方的雷達(dá)或者攝像頭，查看到合適車位時(shí)，便可以將車位的具體信息傳遞給控制單元，控制單元經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)滿足泊車條件，便借助人機(jī)交互系統(tǒng)傳遞給駕駛員，駕駛員可以通過提示的語音或者屏幕，對(duì)目標(biāo)車位進(jìn)行確認(rèn)，如果駕駛員認(rèn)可該車位，則可以選擇同意，最終由控制系統(tǒng)按照所規(guī)劃出的最適合路線，向執(zhí)行器發(fā)出指令，最終由執(zhí)行器完成一系列停車操作。在執(zhí)行過程當(dāng)中，也可以對(duì)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，并且將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，便于控制單元及時(shí)作出命令調(diào)整，使停車的整個(gè)過程更加安全可靠，真正實(shí)現(xiàn)智能化控制［１］。

２汽車自動(dòng)泊車技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國(guó)汽車事業(yè)的快速發(fā)展，各項(xiàng)新式技術(shù)在汽車方面得到了廣泛應(yīng)用，尤其是自動(dòng)化技術(shù)使我國(guó)的汽車發(fā)展向著智能化方向不斷邁進(jìn)，在以往傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)中，主要是由人工進(jìn)行控制，而后通過安裝各樣電子裝置對(duì)汽車系統(tǒng)進(jìn)行有效檢測(cè)以及控制，進(jìn)而充分滿足駕駛員的操作需求，提高了安全保障。駕駛員通過控制汽車底盤動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各樣操作，電子控制主要起到一定輔助作用，可以對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行一定控制。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)泊車技術(shù)的應(yīng)用，使汽車控制更加自動(dòng)化以及智能化，在整個(gè)停車過程當(dāng)中，不需要駕駛員的人為操作，汽車可以通過相應(yīng)傳感器，對(duì)周圍數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車功能。隨著自動(dòng)泊車技術(shù)在汽車事業(yè)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，使得原本只在國(guó)外應(yīng)用的先進(jìn)系統(tǒng)，如今在國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)中也得到了快速發(fā)展，許多自主品牌汽車已經(jīng)逐步應(yīng)用自動(dòng)泊車控制系統(tǒng)，主要是由于自動(dòng)泊車系統(tǒng)整體構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，主要通過安裝相應(yīng)的傳感器探頭，便能夠?qū)ζ囍車h(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，借助超聲波技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽車與周圍物體之間距離以及角度的測(cè)算，最終通過控制單元結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效的控制，通過發(fā)出停車指令，最終由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成一系列停車動(dòng)作，極大的減少了駕駛風(fēng)險(xiǎn)［２］。尤其是隨著汽車數(shù)量的不斷增多，停車位的建設(shè)工作也出現(xiàn)了極大的困難，這就使停車成為了主要問題。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)大多數(shù)城市存在停車位嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)象，由于停車位的缺少，使得城市的泊車環(huán)境極為復(fù)雜，在停車期間，經(jīng)常會(huì)發(fā)生碰撞、刮蹭等問題，最終造成經(jīng)濟(jì)損失。而自動(dòng)泊車技術(shù)則深受廣大人民群眾的喜愛，在市場(chǎng)當(dāng)中，也廣受歡迎，其需求量不斷增長(zhǎng)，自動(dòng)泊車技術(shù)在實(shí)際停車中的應(yīng)用，有效提高了檢測(cè)精度，進(jìn)而為自動(dòng)泊車奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。尤其是超聲波、雷達(dá)以及圖像采集等技術(shù)相對(duì)成熟，在實(shí)際操作中發(fā)揮了重要作用，而且ＥＰＳ系統(tǒng)的研發(fā)成功，也有效解決了轉(zhuǎn)向沉重的問題，使自動(dòng)泊車技術(shù)得以進(jìn)一步完善，以下針對(duì)自動(dòng)泊車技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

２．１路徑規(guī)劃技術(shù)

在應(yīng)用路徑規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)泊車的過程當(dāng)中，其主要的工作原理是借助中央處理器，對(duì)汽車與周圍目標(biāo)的相對(duì)位置進(jìn)行有效判斷，進(jìn)而分析出最佳的停車路線，在目前路徑規(guī)劃的主要方式分為兩種，分別為平行（如圖１）以及垂直模式（如圖２）。圖１平行泊車路徑規(guī)劃在平行泊車的過程當(dāng)中，以車位前后均存在車輛的形式為例，對(duì)于車位的長(zhǎng)度及寬度會(huì)進(jìn)行有效測(cè)量，借助超聲波系統(tǒng)，測(cè)量車輛中線與路邊車的實(shí)際距離，進(jìn)而規(guī)劃出最有效的停車路線，一般會(huì)采用三段泊車路徑進(jìn)行停車，在轉(zhuǎn)彎的過程當(dāng)中，一段轉(zhuǎn)彎以及三段轉(zhuǎn)彎的圓弧半徑，要大于汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑，為了能夠保證在停車過程當(dāng)中，能夠更加圓滑的處理，還可以借助貝爾塞曲線進(jìn)行有效處理，應(yīng)用三段式路徑進(jìn)行規(guī)劃，能夠有效完成自動(dòng)泊車。在進(jìn)行垂直泊車的過程當(dāng)中，則需要使車身角度完成９０度變化，并且要測(cè)算好與兩邊車輛的間距，進(jìn)而方便駕駛員或乘客下車。在實(shí)際操作時(shí)，需要分三步完成，左打向前、右打向后、直行倒車。路徑規(guī)劃技術(shù)主要應(yīng)用最小半圓法以及圓弧切直線等控制算法，充分結(jié)合幾何以及動(dòng)力學(xué)原理，在獲取停車位相應(yīng)空間狀態(tài)后，通過對(duì)具體位置的有效分析，進(jìn)而完成泊車操作，同時(shí)也能夠有效避免發(fā)生碰撞。

２．２路徑跟蹤技術(shù)

路徑跟蹤技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，主要是借助中央處理器對(duì)轉(zhuǎn)向以及車速進(jìn)行有效控制，進(jìn)而按照規(guī)劃好的線路完成停車操作。在停車過程中主要采用倒車形式，一旦偏離路線則會(huì)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，一般倒車速度在１０ｋｍ／ｈ以內(nèi)，由于速度較慢，因此不計(jì)其側(cè)向力，可以根據(jù)非完整鏈?zhǔn)较到y(tǒng)進(jìn)行有效控制，然而由于在實(shí)際控制過程中，其變量較多，因此很難構(gòu)建準(zhǔn)確模型，而且算法也較為復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中難以推廣。而且由于車型不同，要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇控制器，對(duì)于控制規(guī)則也要進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制也需要進(jìn)行再次更新［３］。

２．３車位檢測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用

車位檢測(cè)技術(shù)也是自動(dòng)泊車技術(shù)中的一種，在目前應(yīng)用車位檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)泊車時(shí)，主要采用兩種方式，一種是通過超聲波傳感器完成自動(dòng)泊車操作，另一種是借助超聲波傳感器以及圖像傳感器共同作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車功能。以下針對(duì)這兩種形式，簡(jiǎn)單分析車位檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用。在應(yīng)用車位檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行停車的過程當(dāng)中，利用超聲波傳感器的方式較為普遍，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)汽車需要完成停車操作時(shí)，可以通過超聲波傳感器，對(duì)車輛周圍環(huán)境的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢測(cè)，包括與其他車輛的距離、車位長(zhǎng)度、寬度等，能夠做到精準(zhǔn)測(cè)定，進(jìn)而通過計(jì)算系統(tǒng)對(duì)車位的具體情況進(jìn)行有效計(jì)算，查看是否符合停車需求。例如臺(tái)灣ＲｕｎＲａｉｎ－Ｓｈｉｎｅ，將超聲波探測(cè)傳感器測(cè)量的車位長(zhǎng)度與車位的實(shí)際情況進(jìn)行了科學(xué)比對(duì)，而后根據(jù)探測(cè)結(jié)果對(duì)探測(cè)器進(jìn)行了進(jìn)一步修正，如此一來，便有效提高了超聲波探測(cè)的精準(zhǔn)度；再如，韓國(guó)Ｐａｒｋ主要針對(duì)不同的超聲波傳感器進(jìn)行了有效測(cè)試，進(jìn)而對(duì)各個(gè)情況下的車位進(jìn)行數(shù)據(jù)探測(cè)，通過對(duì)其結(jié)果進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)將超聲波傳感器安置在對(duì)角位置，能夠更加有效的測(cè)量車位數(shù)據(jù)信息，并且準(zhǔn)確度、速度都相對(duì)較快，具有著重要的應(yīng)用意義［４］。此外，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在圖像處理以及模式識(shí)別方面取得了全面進(jìn)步，這也給自動(dòng)泊車技術(shù)帶來了進(jìn)一步優(yōu)化，使機(jī)器視覺系統(tǒng)在自動(dòng)泊車當(dāng)中得到了有效應(yīng)用，推動(dòng)汽車自動(dòng)化程度進(jìn)一步加深。隨著圖像處理技術(shù)的融入，自動(dòng)泊車系統(tǒng)在工作的過程當(dāng)中，能夠充分發(fā)揮超聲波以及圖像傳感器的功用，充分獲取距離位置信息和圖片信息，并將二者進(jìn)行充分融合，如此能夠更加清晰明確的判斷車位具體情況，是否滿足泊車需求。通過實(shí)踐證明，將超聲波以及圖像傳感器進(jìn)行充分結(jié)合，能夠在車位識(shí)別的過程當(dāng)中，更加精確，識(shí)別形勢(shì)也呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，對(duì)于推動(dòng)汽車智能化發(fā)展具有重要的意義和作用。比如，在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，通過中央處理器可以將超聲波傳感器以及圖像傳感器中收集到的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行收集整理，進(jìn)而使泊車系統(tǒng)的有了視覺特效。此外在我國(guó)上海交大，通過不斷研發(fā)，充分利用雙目視覺以及陀螺儀，能夠充分構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型，及時(shí)查看車位周邊情況以及障礙物，并對(duì)汽車本身位置進(jìn)行有效測(cè)量，如此更有利于自動(dòng)泊車的準(zhǔn)確性。而且通過對(duì)車輛里程以及圖像數(shù)據(jù)信息的收集，形成了３Ｄ虛擬虛擬模型，能夠更好的幫助駕駛員快速找到車位［５］。

２．４具體開發(fā)應(yīng)用

隨著城市的發(fā)展建設(shè)，停車空間越發(fā)狹小，停車難度也不斷加大，因此自動(dòng)泊車技術(shù)的研發(fā)勢(shì)在必行。例如博世集團(tuán)對(duì)自動(dòng)泊車系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用極為重視，并且有了顯著的成效，通過自動(dòng)泊車系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)汽車的遠(yuǎn)程控制，保證在沒有駕駛員的前提下，能夠使車輛完成入庫(kù)以及出庫(kù)等操作。而且在試驗(yàn)過程當(dāng)中，其空間相對(duì)狹小，即便如此，操作人員也可以在遠(yuǎn)處利用手機(jī)以及遙控鑰匙等完成自動(dòng)泊車操作。不僅如此，通過自動(dòng)泊車系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)平行泊車功能，可見隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)泊車系統(tǒng)將會(huì)取得全面進(jìn)步，充分利用超聲波以及攝像頭等捕捉車輛的運(yùn)行狀況，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)變道，具有重要的應(yīng)用價(jià)值［６］。除此以外，德國(guó)大眾在自動(dòng)泊車系統(tǒng)的應(yīng)用方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在實(shí)際安裝應(yīng)用的過程當(dāng)中，主要將該系統(tǒng)安置在防撞杠兩側(cè)，借助雷達(dá)以及超聲波傳感器對(duì)車輛以及路面情況進(jìn)行全面掃描，有效分析車位空間以及長(zhǎng)寬等數(shù)據(jù)，通過對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的有效分析，確定車位是否符合要求。而后借助車載電腦對(duì)轉(zhuǎn)向停車等操作進(jìn)行有效控制，駕駛員則可以適當(dāng)調(diào)控油門，便能夠有效完成停車操作。在停車過程中也能夠通過液晶屏實(shí)時(shí)顯示車輛狀態(tài)。當(dāng)然由于車型的不同，在部分車輛之中無法滿足垂直停車，即便如此，也可以通過多媒體構(gòu)建相應(yīng)倒車線路，根據(jù)指示進(jìn)行轉(zhuǎn)向便能夠完成泊車操作。

３汽車自動(dòng)泊車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)泊車技術(shù)作為智能化技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)汽車智能化發(fā)展意義重大，具有著廣闊的發(fā)展前景，在未來的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，目前在自動(dòng)泊車技術(shù)當(dāng)中，主要應(yīng)用著單一的傳感器，但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在傳感器應(yīng)用方面會(huì)向著多傳感器彼此融合的方向不斷邁進(jìn)，將超聲波、激光雷達(dá)以及其他傳感器彼此協(xié)調(diào)，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確計(jì)算停車位的相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇最佳的停車路線以及方式。除了平行、垂直兩種方式以外，還可以使斜車位、圓弧泊車成為可能，同時(shí)也能夠使泊車更加方便安全。其次，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，可以將通信技術(shù)與汽車之間進(jìn)行良好銜接，駕駛員可以通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制汽車，尤其是５Ｇ技術(shù)的出現(xiàn)，可以使泊車更加便利，可以借助移動(dòng)智能設(shè)備，發(fā)送停車指令，完成自動(dòng)駕駛，即便駕駛員不在車輛內(nèi)部，然而通過遠(yuǎn)程控制也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)停車功能，是未來發(fā)展的主要方向。除此以外，全自動(dòng)泊車技術(shù)也會(huì)得到全方面的推廣，尤其是影像泊車技術(shù)，也會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。而且隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，也會(huì)大大降低成本，并且在應(yīng)用過程當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控制，在復(fù)雜的環(huán)境下，也能夠達(dá)成停車效果，甚至在運(yùn)行的過程當(dāng)中也能夠主動(dòng)避免碰撞。

４結(jié)束語

總而言之，自動(dòng)泊車技術(shù)對(duì)于促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展具有重要意義和作用。在目前自動(dòng)化水平仍需進(jìn)一步提升，在路線規(guī)劃以及跟蹤方面，需要不斷優(yōu)化完善，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而使自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升。

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作者：林生地 單位：同致電子科技（廈門）有限公司